《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記系列
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item1（Blocks概要和模式）
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item2（Block的實質）
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item3（截獲自動變量值）
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item4（__block說明符）
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item5（Block存儲域）
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item6（__block變量存儲域）
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item7（截獲對象）
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item8（__block變量和對象）
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item9（Block循環引用）
《Objective-C高級編程》Blocks 閱讀筆記 item10（copy/release實例方法）
2.3 Blocks的實現
2.3.3 __block說明符
從“截獲自動變量值”一節中，可以發現：*** Block中所使用的被截獲的自動變量就如“帶有自動變量值的匿名函數”所說，僅截獲自動變量的值。Block中使用自動變量后，在Block結構體實例中重寫該自動變量也不會改變原先截獲的自動變量。 ***
因此，在Block中無法保存值。為了解決這個問題，有兩種方案：
- 使用C語言的靜態全局變量/全局變量可以允許Block改寫值，并直接使用；而靜態變量則由于變量作用域的原因，無法訪問。
- 使用__block說明符。
第一種方案
int global_val = 1; //全局變量
static int static_global_val = 2; // 靜態全局變量
int main(int argc, const char * argv[]) {
static int static_val = 3; // 靜態變量
void (^blk)(void) = ^{
global_val *= 1;
static_global_val *= 2;
static_val *= 3;
};
return 0;
}
經clang轉換后：
int global_val = 1; //全局變量
static int static_global_val = 2; // 靜態全局變量
// 結構體 __block_impl
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
// 結構體 __main_block_impl_0
struct __main_block_impl_0 {
// 成員變量
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
int *static_val; // 原先的源代碼中使用的靜態變量被追加為成員變量
// 構造函數
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int *_static_val, int flags=0) : static_val(_static_val) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
// 靜態函數 __main_block_func_0 （Block語法表達式發生的轉換）
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself)
{
int *static_val = __cself->static_val;
global_val *= 1;
static_global_val *= 2;
(*static_val) *= 3;
/*
理解：
1. 使用靜態變量static_val的指針對靜態變量進行訪問
2. 將靜態變量static_val的指針傳遞給__main_block_impl_0結構體的構造函數并保存，這是超出作用域，使用靜態變量的最簡單方法
*/
}
// 靜態結構體 __main_block_desc_0
static struct __main_block_desc_0{
unsigned long reserved;
unsigned long Block_size;
} __mian_block_desc_0_DATA = {
0,
sizeof(struct __main_block_impl_0)
};
// 主函數，從這里開始閱讀源代碼
int main()
{
static int static_val = 3; // 靜態變量
// 調用__main_block_impl_0結構體實例的構造函數，并將靜態變量static_val的指針作為參數傳遞給構造函數
blk = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__mian_block_desc_0_DATA, &static_val);
return 0;
}
總結
*** 超出作用域使用指針訪問靜態變量的這種方法并不適用于自動變量的訪問。***
*** 實際上，在由Block語法生成的值Block上，可以存有超過其變量作用域的被截獲對象的自動變量。變量作用域結束的同時，原來的自動變量被廢棄，因此Block中超過變量作用域而存在的變量，將不能通過指針訪問原來的自動變量。 ***
第二種方案
*** 使用__block說明符（存儲類說明符）。***
C語言中的存儲類說明符
- typedef
- extern
- static —— *** 表示作為靜態變量存儲于數據區中 ***
- auto —— *** 表示作為自動變量存儲于棧中 ***
- register
__block說明符類似于static、auto和register說明符，它們用于*** 指定將變量值設置到哪個存儲域。***
- __block —— *** 用來指定Block中想變更值的自動變量 ***
__block int val = 10;
void (^blk)(void) = ^{val = 1;};
經clang轉換，如下：
// 結構體 __block_impl
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
// 結構體 __Block_byref_val_0
struct __Block_byref_val_0 {
// 成員變量
void *__isa;
__Block_byref_val_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int val; // 相當于原自動變量的成員變量
};
// 結構體 __main_block_impl_0
struct __main_block_impl_0 {
// 成員變量
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
__Block_byref_val_0 *val; //“持有相當于原自動變量的成員變量”的“__main_block_impl_0結構體實例”被追加到成員變量中
// 構造函數
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_val_0 *_val, int flags =0) : val(_val->__forwarding){
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
// 靜態函數 __main_block_func_0 （Block語法表達式發生的轉換）
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself)
{
__Block_byref_val_0 *val = __cself->val;
(val->__forwarding->val) = 1;
/*
理解：
1. Block的__main_block_impl_0結構體實例持有指向“__block變量的__Block_byref_val_0結構體實例”的指針（即__Block_byref_val_0 *val）
2. __Block_byref_val_0結構體實例的成員變量__forwarding持有指向”該實例自身“的指針
3. 因此，通過__Block_byref_val_0結構體實例的成員變量__forwarding可以訪問該結構體實例的成員變量val
*/
}
// 靜態函數 __main_block_copy_0
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src){
_Block_object_assign(&dst->val, src->val, BLOCK_FIELD_IS_BYREF);
}
// 靜態函數 __main_block_dispose_0
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src){
_Block_object_dispose(src->val, BLOCK_FIELD_IS_BYREF);
}
// 靜態結構體 __main_block_desc_0
static struct __main_block_desc_0{
unsigned long reserved;
unsigned long Block_size;
void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
} __mian_block_desc_0_DATA = {
0,
sizeof(struct __main_block_impl_0),
__main_block_copy_0,
__main_block_dispose_0
};
// 主函數，從這里開始閱讀源代碼
int main()
{
__Block_byref_val_0 val = {
0,
&val,
0,
sizeof(__Block_byref_val_0),
10
};
/*
理解：
1. __block變量會變成__Block_byref_val_0結構體類型的自動變量（即棧上生成的__Block_byref_val_0結構體實例）。
2. 該自動變量被初始化為10，這個值也出現在結構體實例的初始化中，意味著該結構體持有相當于原自動變量的成員變量。
*/
blk = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__mian_block_desc_0_DATA, &val, 0x22000000);
return 0;
}
訪問__block變量
Snip20160216_15.png
在多個Block中訪問同一個__block變量
如果仔細觀察，可以發現: __block變量的__Block_byref_val_0結構體實例并不在Block中的__main_block_impl_0結構體實例中，這樣做的目的是為了在多個Block中使用同一個__block變量。
